光源装置およびプロジェクター
【課題】音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置１００は、第１電極１６および第２電極１８を有する放電灯１０と、第１電極１６および第２電極１８に交流電流を供給し、放電灯１０を駆動する放電灯駆動部２０と、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた第１超音波Ｗ１とは逆位相の第２超音波Ｗ２を発生させる超音波発生部３０と、を含み、第１電極１６の先端部１６ａと第２電極１８の先端部１８ａは、放電灯１０の放電空間１４内に配置され、超音波発生部３０は、第１超音波Ｗ１を検出する検出部と、前記検出部の検出結果から、第１超音波Ｗ１の波形とは逆位相の波形を算出する演算部と、前記演算部の演算結果に基づいて第２超音波Ｗ２を発生させ、少なくとも第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａの一方に第２超音波Ｗ２を照射する照射部と、を有する。
【解決手段】光源装置１００は、第１電極１６および第２電極１８を有する放電灯１０と、第１電極１６および第２電極１８に交流電流を供給し、放電灯１０を駆動する放電灯駆動部２０と、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた第１超音波Ｗ１とは逆位相の第２超音波Ｗ２を発生させる超音波発生部３０と、を含み、第１電極１６の先端部１６ａと第２電極１８の先端部１８ａは、放電灯１０の放電空間１４内に配置され、超音波発生部３０は、第１超音波Ｗ１を検出する検出部と、前記検出部の検出結果から、第１超音波Ｗ１の波形とは逆位相の波形を算出する演算部と、前記演算部の演算結果に基づいて第２超音波Ｗ２を発生させ、少なくとも第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａの一方に第２超音波Ｗ２を照射する照射部と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターなどの光源として、一般的に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電灯（放電ランプ）が用いられている。これらの放電灯では、例えば、点灯周波数を１０ｋＨｚ以上の高い周波数にすると、音響共鳴現象が発生する場合がある。放電灯に音響共鳴現象が発生すると、電極が振動して照明としての性能に悪影響を及ぼしたり、電極が破壊されたりする場合があるため、望ましくない。
【０００３】
この音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置として、例えば、特許文献１には、音響共鳴現象を生じる周波数の変化特性を考慮して、放電灯の点灯周波数を制御した光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上述の光源装置を含むプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光源装置は、
放電媒質が封入された放電空間を有する発光管、第１電極および第２電極、を有する放電灯と、
前記第１電極および前記第２電極に交流電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部と、
前記放電灯の音響共鳴現象により生じた第１超音波とは逆位相の第２超音波を発生させる超音波発生部と、
を含み、
前記第１電極の先端部と前記第２電極の先端部は、前記放電灯の前記放電空間内に配置され、
前記超音波発生部は、
前記第１超音波を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果から、前記第１超音波の波形とは逆位相の波形を算出する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて前記第２超音波を発生させ、少なくとも前記第１電極の先端部および前記第２電極の先端部の一方に前記第２超音波を照射する照射部と、
を有する。
【０００７】
このような光源装置によれば、超音波発生部によって、放電灯の音響共鳴現象で生じた第１超音波とは逆位相の第２超音波を電極の先端部に照射することにより、第１超音波を減衰させることができる。したがって、音響共鳴現象の影響を低減することができる。
【０００８】
本発明に係る光源装置において、
前記照射部は、２つ設けられ、
２つの前記照射部のうちの第１照射部は、前記第１電極の先端部に前記第２超音波を照射し、
２つの前記照射部のうちの第２照射部は、前記第２電極の先端部に前記第２超音波を照射してもよい。
【０００９】
このような光源装置によれば、超音波発生部が２つの照射部を有することにより、各電極の先端部に効率よく第２超音波を照射することができる。
【００１０】
本発明に係る光源装置において、
前記交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であってもよい。
【００１１】
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投写する投写装置と、
を含む。
【００１２】
このようなプロジェクターによれば、本発明に係る光源装置を有するため、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る光源装置を説明するための図。
【図２】第１実施形態に係る光源装置の放電灯駆動装置を説明するための図。
【図３】第１実施形態に係る光源装置の超音波発生装置を説明するための図。
【図４】第１変形例に係る光源装置の超音波発生装置を説明するための図。
【図５】第２変形例に係る光源装置を説明するための図。
【図６】第２実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１５】
１． 第１実施形態
１．１． 光源装置の構成
ます、本実施形態に係る光源装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る光源装置１００を説明するための図である。なお、図１には、放電灯１０およびリフレクター４０の断面図が示されている。
【００１６】
光源装置１００は、図１に示すように、放電灯１０と、放電灯駆動装置（放電灯駆動部）２０と、超音波発生装置３０と、を含む。光源装置１００は、さらに、リフレクター４０を含むことができる。
【００１７】
放電灯１０は、図１に示すように、発光管１２と、放電空間１４と、第１電極１６と、第２電極１８と、を有している。
【００１８】
発光管１２の形状は、第１端部２から第２端部４まで、照射方向Ｄに沿って延びる棒形状である。すなわち、発光管１２の中心軸ＡＸは、照射方向Ｄに沿って延びている。発光管１２の材質は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。発光管１２の中央部は球状に膨らんでおり、その内には、放電空間１４が形成されている。放電空間１４内には、水銀、金属ハロゲン化合物等の発光物質と、希ガス、ハロゲンガス等の気体と、が封入されている。これらは、後述の第１電極と第２電極との間に放電を発生させるための放電媒質である。
【００１９】
第１電極１６は、発光管１２の第１端部２側に配置され、第２電極１８は、発光管１２の第２端部４側に配置されている。これらの電極１６，１８の形状は、発光管１２の中心軸ＡＸに沿って延びる棒形状である。また、放電空間１４内には、２つの電極１６，１８が、発光管１２から突き出している。放電空間１４内では、各電極１６，１８の先端部（放電端）１６ａ，１８ａが、所定距離だけ離れて向かい合って配置されている。なお、これらの電極１６，１８の材質は、例えば、タングステン等の金属である。
【００２０】
第１電極１６および第２電極１８は、放電灯駆動装置２０に接続されている。放電灯駆動装置２０は、これらの電極１６，１８に、交流電流を供給する。その結果、２つの電極１６，１８の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光（放電光）は、２つの電極１６，１８の間の放電位置から全方向に向かって放射される。放電灯１０は、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のアーク放電型の放電灯である。
【００２１】
放電灯１０の第１端部２には、リフレクター４０が固定されている。リフレクター４０の反射面（放電灯１０側の面）の形状は、例えば、回転楕円形状である。リフレクター４０は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射する。なお、リフレクター４０の反射面の形状としては、回転楕円形状に限らず、放電光を照射方向Ｄに向かって反射するような種々の形状を採用可能である。例えば、リフレクター４０の反射面の形状として、回転放物線形状を採用してもよい。この場合、リフレクター４０は、放電光を、発光管１２の中心軸ＡＸに沿った光に変換することができる。
【００２２】
放電灯駆動装置２０は、電極１６，１８に交流電流を供給し、放電灯１０を駆動する。放電灯駆動装置２０が電極１６，１８に供給する交流電流の周波数は、例えば、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。すなわち、放電灯１０の点灯周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。
【００２３】
図２は、放電灯駆動装置２０の構成を説明するための図である。放電灯駆動装置２０は、図２に示すように、電力制御部２２と、極性反転部２４と、制御部２６と、を有している。
【００２４】
電力制御部２２は、放電灯１０に供給する駆動電力を生成する。電力制御部２２は、例えば、直流電源５０を入力とし、この直流電源５０の入力電圧を降圧して直流電流Ｉｄを出力するダウンチョッパー回路を含んで構成されている。
【００２５】
極性反転部２４は、電力制御部２２から出力される直流電流Ｉｄを入力し、所与のタイミングで極性反転することにより、任意の周波数をもつ交流電流Ｉを生成出力する。この交流電流Ｉが、図１に示す放電灯１０の電極１６，１８に供給される。交流電流Ｉの波形は、例えば、正弦波である。なお、交流電流Ｉは、時間とともに周期的に大きさと向きが変化する電流であればその波形は限定されず、例えば、矩形波、三角波であってもよい。極性反転部２４は例えば、インバーターブリッジ回路（フルブリッジ回路）を含んで構成されている。
【００２６】
制御部２６は、電力制御部２２および極性反転部２４を制御することにより、交流電流Ｉの電流値、周波数等を制御する。制御部２６は、電力制御部２２に対して、直流電流Ｉｄの電流値を制御する電流制御を行う。また、制御部２６は、極性反転部２４に対して、交流電流Ｉの極性反転のタイミングにより、交流電流Ｉの周波数等を制御する極性反転制御を行う。
【００２７】
また、制御部２６は、放電灯１０の点灯を指示する点灯命令や、放電灯１０の消灯を指示する消灯命令を受け付けてもよい。
【００２８】
制御部２６は、専用回路により実現して上述した制御を行うようにしてもよい。また、制御部２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部等に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにしてもよい。すなわち、制御部２６は、制御プログラムにより、電力制御部２２を制御する電流制御手段、極性反転部２４を制御する極性反転制御手段として機能するように構成してもよい。
【００２９】
超音波発生装置（超音波発生部）３０は、図１に示すように、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた超音波（第１超音波）Ｗ１とは逆位相の超音波（第２超音波）Ｗ２を発生させて、第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａに照射する。これにより、音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１を減衰させる。超音波発生装置３０は、リフレクター４０の外側に配置されている。
【００３０】
図３は、超音波発生装置３０の構成を説明するための図である。超音波発生装置３０は、図３に示すように、検出部３２と、演算部３４と、照射部３６と、を有する。
【００３１】
検出部３２は、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１を検出する。検出部３２は、例えば、超音波検出素子を有しており、この超音波検出素子によって、空気中を伝搬する超音波Ｗ１を検出することができる。超音波検出素子としては、例えば、圧電素子等を用いた公知の超音波検出素子を用いることができる。検出部３２は、例えば、超音波Ｗ１の位相、振幅、周波数等を検出する。検出部３２は、検出結果に基づく情報である検出結果情報３２ｄを演算部３４に出力する。
【００３２】
演算部３４は、検出結果情報３２ｄに基づいて演算を行う。演算部３４は、検出部３２の検出結果から、超音波Ｗ１の波形とは逆位相の波形を算出する。さらに、演算部３４は、検出部３２の検出結果から、超音波Ｗ１を減衰させることができる大きさの振幅値を算出する。この振幅値は、超音波Ｗ１をどの程度減衰させるかを考慮して決定される。演算部３４は、例えば、超音波Ｗ１の波形の振幅以下となる振幅値を算出する。演算部３４は、演算結果に基づく波形情報３４ｄを、照射部３６に出力する。演算部３４は、例えば、ＣＰＵが記憶部等に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理を行う。
【００３３】
照射部３６は、波形情報３４ｄに基づいて、超音波Ｗ２を発生させる。照射部３６は、この超音波Ｗ２を、第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａに照射する。超音波Ｗ２は、音響共鳴現象により生じる超音波Ｗ１と同じ周波数であって位相が逆である。また、超音波Ｗ２の振幅は、超音波Ｗ１を減衰させることができれば特に限定されず、例えば、超音波Ｗ１の振幅以下である。照射部３６は、例えば、圧電素子等を用いた公知の超音波発生装置である。
【００３４】
なお、ここでは、照射部３６は、第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａに超音波Ｗ２を照射したが、第１電極１６の先端部１６ａにのみ超音波Ｗ２を照射してもよいし、第２電極１８の先端部１８ａにのみ超音波Ｗ２を照射してもよい。
【００３５】
また、ここでは、超音波Ｗ２が超音波Ｗ１と逆位相である場合について説明したが、これに限定されず、超音波Ｗ１を減衰させることができる超音波Ｗ２であればよい。
【００３６】
１．２． 光源装置の動作
次に、光源装置１００の動作について、図１〜図３を用いて説明する。
【００３７】
光源装置１００では、放電灯駆動装置２０によって放電灯１０の電極１６，１８に交流電流Ｉを供給し、放電灯１０を駆動させる。電極１６，１８に交流電流Ｉを供給することによって、各電極１６，１８の極性を繰り返し交替させることができる。これにより、一方の電極の温度が、他方の電極の温度と比べて、高い状態が続くことを抑制することができる。交流電流Ｉの周波数は、例えば、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。したがって、放電灯１０の点灯周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。
【００３８】
このように放電灯１０の点灯周波数を比較的高い周波数にすると、放電灯１０には、音響共鳴現象が発生する場合がある。放電灯１０に音響共鳴現象が生じると電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａを発生源とする超音波Ｗ１が発生する。
【００３９】
光源装置１００では、この超音波Ｗ１が発生すると、超音波発生装置３０が、超音波Ｗ１とは逆位相の超音波Ｗ２を発生させ、電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに超音波Ｗ２を照射する。具体的には、超音波発生装置３０は、まず、検出部３２によって超音波Ｗ１の周波数、位相、および振幅を検出する。次に、演算部３４が、検出部３２の検出結果から、超音波Ｗ１とは逆位相の波形を算出する。次に、照射部３６が、演算部３４の演算結果から、超音波Ｗ１とは逆位相の超音波Ｗ２を発生させ、電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに超音波Ｗ２を照射する。
【００４０】
このように超音波発生装置３０が、電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに超音波Ｗ２を照射することにより、音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１を減衰させる。
【００４１】
光源装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４２】
光源装置１００によれば、超音波発生装置３０によって、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１とは逆位相の超音波Ｗ２を電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに照射することにより、超音波Ｗ１を減衰させることができる。したがって、音響共鳴現象の影響を低減することができる。放電灯に音響共鳴現象が発生すると、電極が振動して照明としての性能に悪影響を及ぼしたり、電極が破壊されたりする場合があるため、望ましくない。光源装置１００によれば、音響共鳴現象の影響を低減することができるため、このような問題を生じさせないことができる。
【００４３】
光源装置１００によれば、超音波発生装置３０が発生させる超音波Ｗ２の振幅を制御することができるため、音響共鳴現象により発生する超音波Ｗ１の減衰率を制御することができる。これにより、音響共鳴現象の悪影響を低減しつつ、放電灯１０の黒化現象を抑制でき、長寿命化および高出力化を図ることができる。以下に、詳細に説明する。
【００４４】
放電灯が駆動すると、電極の先端部が蒸発し、この蒸発した電極材料が発光管の内壁に付着する場合がある。これを放電灯の黒化現象という。放電灯に黒化現象が生じると、寿命が短くなる、出力が低下するなどの問題が生じる。ここで、放電灯に音響共鳴現象によって超音波Ｗ１が発生すると、蒸発した電極材料が揺動し、当該電極材料が発光管の内壁に付着しづらくなる（クリーニング効果）。すなわち、音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１によって黒化現象を抑制することができる。
【００４５】
光源装置１００によれば、上述したように、音響共鳴現象により発生する超音波Ｗ１の減衰率を制御することができる。したがって、例えば、超音波Ｗ１を消滅させないで、放電灯１０の電極１６，１８が振動しない程度、すなわち、音響共鳴現象による悪影響が及ばない程度に超音波Ｗ１を減衰させることができる。これにより、音響共鳴現象の悪影響を低減しつつ、放電灯１０の黒化現象を抑制して、長寿命化および高出力化を図ることができる。
【００４６】
１．３． 光源装置の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る光源装置について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る光源装置において、本実施形態に係る光源装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
（１）第１変形例
まず、第１変形例に係る光源装置について説明する。図４は、第１変形例に係る光源装置の超音波発生装置３０を説明するための図である。
【００４８】
光源装置１００の例では、図３に示すように、超音波発生装置３０の照射部３６は、１つであった。これに対し、第１変形例に係る光源装置では、図４に示すように、超音波発生装置３０の照射部は、２つ（第１照射部３６ａ，第２照射部３６ｂ）である。
【００４９】
演算部３４は、演算結果に基づく波形情報３４ｄを、第１照射部３６ａおよび第２照射部３６ｂに出力する。第１照射部３６ａは、波形情報３４ｄに基づいて、第１電極１６の先端部１６ａに超音波Ｗ２を照射する。第２照射部３６ｂは、波形情報３４ｄに基づいて、第２電極１８の先端部１８ａに超音波Ｗ２を照射する。このように、超音波発生装置３０が２つの照射部３６ａ，３６ｂを有することにより、各電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに効率よく超音波Ｗ２を照射することができる。
【００５０】
（２）第２変形例
次に、第２変形例に係る光源装置について説明する。図５は、第２変形例に係る光源装置２００を説明するための図である。なお、図５には、放電灯１０およびリフレクター４０の断面図が示されている。
【００５１】
光源装置１００の例では、図１に示すように、超音波発生装置３０が、１つであった。これに対し、第２変形例に係る光源装置２００では、図５に示すように、超音波発生装置が２つ（第１超音波発生装置３０ａ，第２超音波発生装置３０ｂ）である。
【００５２】
第１超音波発生装置３０ａは、第１電極１６の先端部１６ａから発生する超音波Ｗ１を検出し、第１電極１６の先端部１６ａに超音波Ｗ２を照射する。第２超音波発生装置３０ｂは、第２電極１８の先端部１８ａから発生する超音波Ｗ１を検出し、第２電極１８の先端部１８ａに超音波Ｗ２を照射する。
【００５３】
光源装置２００によれば、２つの超音波発生装置３０ａ，３０ｂを有することにより、各電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａごとに、超音波Ｗ１を検出し、超音波Ｗ２を照射することができる。したがって、音響共鳴現象によって生じる超音波Ｗ１を効率よく減衰させることができる。
【００５４】
２． 第２実施形態
次に、本実施形態に係るプロジェクター１０００について、図面を参照しながら説明する。図６は、プロジェクター１０００を模式的に示す図である。なお、図６では、便宜上、放電灯駆動装置２０、超音波発生装置３０、およびプロジェクター１０００を構成する筐体の図示は省略している。
【００５５】
プロジェクター１０００は、スクリーン（図示しない）へ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。
【００５６】
プロジェクター１０００は、図６に示すように、光源装置１００と、平行化レンズ１０２と、照明光学系１１０と、色分離光学系１２０と、３つの光変調装置１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１４０と、投写レンズ（投写装置）１５０とを有している。
【００５７】
プロジェクター１０００は、本発明に係る光源装置（例えば、光源装置１００）を有する。光源装置１００は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。光源装置１００からの光は、平行化レンズ１０２を通過して照明光学系１１０に入射する。この平行化レンズ１０２は、光源装置１００からの光を、平行化する。平行化レンズ１０２は、例えば、凹レンズである。
【００５８】
照明光学系１１０は、光源装置１００からの光の照度を光変調装置１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂにおいて均一化する。また、照明光学系１１０は、光源装置１００からの光の偏光方向を一方向に揃える。この理由は、光源装置１００からの光を光変調装置１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂで有効に利用するためである。
【００５９】
照明光学系１１０は、第１インテグレータレンズ１１２と、第２インテグレータレンズ１１４と、偏光変換素子１１６と、重畳レンズ１１８と、を有している。
【００６０】
第１インテグレータレンズ１１２および第２インテグレータレンズ１１４は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレータレンズ１１２は、平行化レンズ１０２からの光束を複数に分割する。第１インテグレータレンズ１１２の各レンズ素子は、平行化レンズ１０２からの光束を第２インテグレータレンズ１１４のレンズ素子近傍で集光させる。第２インテグレータレンズ１１４のレンズ素子は、第１インテグレータレンズ１１２のレンズ素子の像を光変調装置上に形成する。
【００６１】
２つのインテグレータレンズ１１２，１１４を経た光は、偏光変換素子１１６で特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ１１８は、第１インテグレータレンズ１１２の各レンズ素子の像を光変調装置上で重畳させる。第１インテグレータレンズ１１２、第２インテグレータレンズ１１４、および重畳レンズ１１８は、光源装置１００からの光の強度分布を光変調装置上で均一化させる。重畳レンズ１１８からの光は、色分離光学系１２０（第１ダイクロイックミラー１２１）に入射する。
【００６２】
色分離光学系１２０は、入射光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離する。色分離光学系１２０は、第１ダイクロイックミラー１２１と、反射ミラー１２２，１２６，１２８と、フィールドレンズ１２３Ｒ，１２３Ｇ，１２３Ｂと、第２ダイクロイックミラー１２４と、リレーレンズ１２５，１２７と、を有している。
【００６３】
第１ダイクロイックミラー１２１は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１２１へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー１２１および反射ミラー１２２における反射により光路が折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ１２３Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ１２３Ｒは、反射ミラー１２２からのＲ光を平行化し、Ｒ光用光変調装置１３０Ｒへ入射させる。
【００６４】
第１ダイクロイックミラー１２１を透過したＧ光およびＢ光は、第２ダイクロイックミラー１２４へ入射する。第２ダイクロイックミラー１２４は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー１２４へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー１２４での反射により光路が折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ１２３Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ１２３Ｇは、第２ダイクロイックミラー１２４からのＧ光を平行化し、Ｇ光用光変調装置１３０Ｇへ入射させる。
【００６５】
第２ダイクロイックミラー１２４を透過したＢ光は、リレーレンズ１２５を透過した後、反射ミラー１２６での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー１２６からのＢ光は、さらにリレーレンズ１２７を透過した後、反射ミラー１２８での反射により光路が折り曲げられ、Ｂ光用フィールドレンズ１２３Ｂへ入射する。Ｒ光の光路およびＧ光の光路よりもＢ光の光路が長いことから、光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ１２５，１２７を用いるリレー光学系が採用されている。
【００６６】
Ｒ光用光変調装置１３０Ｒは、Ｒ光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用光変調装置１３０Ｒに設けられた液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像情報に応じて変調するための液晶層を封入している。Ｒ光用光変調装置１３０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１４０へ入射する。
【００６７】
Ｇ光用光変調装置１３０Ｇは、Ｇ光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用光変調装置１３０Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１４０のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００６８】
Ｂ光用光変調装置１３０Ｂは、Ｂ光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用光変調装置１３０Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１４０のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００６９】
クロスダイクロイックプリズム１４０は、互いに略直交する２つのダイクロイック膜１４２，１４４を有する。第１ダイクロイック膜１４２は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜１４４は、Ｂ光を反射し、Ｒ光およびＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム１４０は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ１５０の方向へ射出する。投写レンズ１５０は、クロスダイクロイックプリズム１４０で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。
【００７０】
プロジェクター１０００によれば、音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置１００を有するため、良好な画像を得ることができる。
【００７１】
なお、プロジェクター１０００は、光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いてもよい。プロジェクター１０００は、色光ごとに光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクター１０００は、１つの光変調装置により２つまたは３つ以上の色光を変調する構成としてもよい。プロジェクター１０００は、光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクター１０００は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクターであってもよい。
【００７２】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００７３】
Ｗ１ 第１超音波、Ｗ２ 第２超音波、ＡＸ 中心軸、Ｄ 照射方向、
２ 第１端部、４ 第２端部、１０ 放電灯、１２ 発光管、１４ 放電空間、
１６ 第１電極、１６ａ 先端部、１８ 第２電極、１８ａ 先端部、
２０ 放電灯駆動装置、２２ 電力制御部、２４ 極性反転部、２６ 制御部、
３０ 超音波発生装置、３０ａ 第１超音波発生装置、３０ｂ 第２超音波発生装置、
３２ 検出部、３４ 演算部、３６ 照射部、３６ａ 第１照射部、
３６ｂ 第２照射部、４０ リフレクター、５０ 直流電源、１００，２００光源装置、
１０２ 平行化レンズ、１１０ 照明光学系、１１２ 第１インテグレータレンズ、
１１４ 第２インテグレータレンズ、１１６ 偏光変換素子、１１８ 重畳レンズ、
１２０ 色分離光学系、１２１ 第１ダイクロイックミラー、
１２２，１２６，１２８ 反射ミラー、１２３Ｒ Ｒ光用フィールドレンズ、
１２３Ｇ Ｇ光用フィールドレンズ、１２３Ｂ Ｂ光用フィールドレンズ、
１２４ 第２ダイクロイックミラー、１２５，１２７ リレーレンズ、
１３０Ｒ Ｒ光用光変調装置、１３０Ｇ Ｇ光用光変調装置、
１３０Ｂ Ｂ光用光変調装置、１４０ クロスダイクロイックプリズム、
１４２ 第１ダイクロイック膜、１４４ 第２ダイクロイック膜、１５０ 投写レンズ、１０００ プロジェクター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターなどの光源として、一般的に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電灯（放電ランプ）が用いられている。これらの放電灯では、例えば、点灯周波数を１０ｋＨｚ以上の高い周波数にすると、音響共鳴現象が発生する場合がある。放電灯に音響共鳴現象が発生すると、電極が振動して照明としての性能に悪影響を及ぼしたり、電極が破壊されたりする場合があるため、望ましくない。
【０００３】
この音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置として、例えば、特許文献１には、音響共鳴現象を生じる周波数の変化特性を考慮して、放電灯の点灯周波数を制御した光源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上述の光源装置を含むプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光源装置は、
放電媒質が封入された放電空間を有する発光管、第１電極および第２電極、を有する放電灯と、
前記第１電極および前記第２電極に交流電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部と、
前記放電灯の音響共鳴現象により生じた第１超音波とは逆位相の第２超音波を発生させる超音波発生部と、
を含み、
前記第１電極の先端部と前記第２電極の先端部は、前記放電灯の前記放電空間内に配置され、
前記超音波発生部は、
前記第１超音波を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果から、前記第１超音波の波形とは逆位相の波形を算出する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて前記第２超音波を発生させ、少なくとも前記第１電極の先端部および前記第２電極の先端部の一方に前記第２超音波を照射する照射部と、
を有する。
【０００７】
このような光源装置によれば、超音波発生部によって、放電灯の音響共鳴現象で生じた第１超音波とは逆位相の第２超音波を電極の先端部に照射することにより、第１超音波を減衰させることができる。したがって、音響共鳴現象の影響を低減することができる。
【０００８】
本発明に係る光源装置において、
前記照射部は、２つ設けられ、
２つの前記照射部のうちの第１照射部は、前記第１電極の先端部に前記第２超音波を照射し、
２つの前記照射部のうちの第２照射部は、前記第２電極の先端部に前記第２超音波を照射してもよい。
【０００９】
このような光源装置によれば、超音波発生部が２つの照射部を有することにより、各電極の先端部に効率よく第２超音波を照射することができる。
【００１０】
本発明に係る光源装置において、
前記交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下であってもよい。
【００１１】
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投写する投写装置と、
を含む。
【００１２】
このようなプロジェクターによれば、本発明に係る光源装置を有するため、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る光源装置を説明するための図。
【図２】第１実施形態に係る光源装置の放電灯駆動装置を説明するための図。
【図３】第１実施形態に係る光源装置の超音波発生装置を説明するための図。
【図４】第１変形例に係る光源装置の超音波発生装置を説明するための図。
【図５】第２変形例に係る光源装置を説明するための図。
【図６】第２実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１５】
１． 第１実施形態
１．１． 光源装置の構成
ます、本実施形態に係る光源装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る光源装置１００を説明するための図である。なお、図１には、放電灯１０およびリフレクター４０の断面図が示されている。
【００１６】
光源装置１００は、図１に示すように、放電灯１０と、放電灯駆動装置（放電灯駆動部）２０と、超音波発生装置３０と、を含む。光源装置１００は、さらに、リフレクター４０を含むことができる。
【００１７】
放電灯１０は、図１に示すように、発光管１２と、放電空間１４と、第１電極１６と、第２電極１８と、を有している。
【００１８】
発光管１２の形状は、第１端部２から第２端部４まで、照射方向Ｄに沿って延びる棒形状である。すなわち、発光管１２の中心軸ＡＸは、照射方向Ｄに沿って延びている。発光管１２の材質は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。発光管１２の中央部は球状に膨らんでおり、その内には、放電空間１４が形成されている。放電空間１４内には、水銀、金属ハロゲン化合物等の発光物質と、希ガス、ハロゲンガス等の気体と、が封入されている。これらは、後述の第１電極と第２電極との間に放電を発生させるための放電媒質である。
【００１９】
第１電極１６は、発光管１２の第１端部２側に配置され、第２電極１８は、発光管１２の第２端部４側に配置されている。これらの電極１６，１８の形状は、発光管１２の中心軸ＡＸに沿って延びる棒形状である。また、放電空間１４内には、２つの電極１６，１８が、発光管１２から突き出している。放電空間１４内では、各電極１６，１８の先端部（放電端）１６ａ，１８ａが、所定距離だけ離れて向かい合って配置されている。なお、これらの電極１６，１８の材質は、例えば、タングステン等の金属である。
【００２０】
第１電極１６および第２電極１８は、放電灯駆動装置２０に接続されている。放電灯駆動装置２０は、これらの電極１６，１８に、交流電流を供給する。その結果、２つの電極１６，１８の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光（放電光）は、２つの電極１６，１８の間の放電位置から全方向に向かって放射される。放電灯１０は、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のアーク放電型の放電灯である。
【００２１】
放電灯１０の第１端部２には、リフレクター４０が固定されている。リフレクター４０の反射面（放電灯１０側の面）の形状は、例えば、回転楕円形状である。リフレクター４０は、放電光を照射方向Ｄに向かって反射する。なお、リフレクター４０の反射面の形状としては、回転楕円形状に限らず、放電光を照射方向Ｄに向かって反射するような種々の形状を採用可能である。例えば、リフレクター４０の反射面の形状として、回転放物線形状を採用してもよい。この場合、リフレクター４０は、放電光を、発光管１２の中心軸ＡＸに沿った光に変換することができる。
【００２２】
放電灯駆動装置２０は、電極１６，１８に交流電流を供給し、放電灯１０を駆動する。放電灯駆動装置２０が電極１６，１８に供給する交流電流の周波数は、例えば、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。すなわち、放電灯１０の点灯周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。
【００２３】
図２は、放電灯駆動装置２０の構成を説明するための図である。放電灯駆動装置２０は、図２に示すように、電力制御部２２と、極性反転部２４と、制御部２６と、を有している。
【００２４】
電力制御部２２は、放電灯１０に供給する駆動電力を生成する。電力制御部２２は、例えば、直流電源５０を入力とし、この直流電源５０の入力電圧を降圧して直流電流Ｉｄを出力するダウンチョッパー回路を含んで構成されている。
【００２５】
極性反転部２４は、電力制御部２２から出力される直流電流Ｉｄを入力し、所与のタイミングで極性反転することにより、任意の周波数をもつ交流電流Ｉを生成出力する。この交流電流Ｉが、図１に示す放電灯１０の電極１６，１８に供給される。交流電流Ｉの波形は、例えば、正弦波である。なお、交流電流Ｉは、時間とともに周期的に大きさと向きが変化する電流であればその波形は限定されず、例えば、矩形波、三角波であってもよい。極性反転部２４は例えば、インバーターブリッジ回路（フルブリッジ回路）を含んで構成されている。
【００２６】
制御部２６は、電力制御部２２および極性反転部２４を制御することにより、交流電流Ｉの電流値、周波数等を制御する。制御部２６は、電力制御部２２に対して、直流電流Ｉｄの電流値を制御する電流制御を行う。また、制御部２６は、極性反転部２４に対して、交流電流Ｉの極性反転のタイミングにより、交流電流Ｉの周波数等を制御する極性反転制御を行う。
【００２７】
また、制御部２６は、放電灯１０の点灯を指示する点灯命令や、放電灯１０の消灯を指示する消灯命令を受け付けてもよい。
【００２８】
制御部２６は、専用回路により実現して上述した制御を行うようにしてもよい。また、制御部２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部等に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理の各種制御を行うようにしてもよい。すなわち、制御部２６は、制御プログラムにより、電力制御部２２を制御する電流制御手段、極性反転部２４を制御する極性反転制御手段として機能するように構成してもよい。
【００２９】
超音波発生装置（超音波発生部）３０は、図１に示すように、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた超音波（第１超音波）Ｗ１とは逆位相の超音波（第２超音波）Ｗ２を発生させて、第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａに照射する。これにより、音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１を減衰させる。超音波発生装置３０は、リフレクター４０の外側に配置されている。
【００３０】
図３は、超音波発生装置３０の構成を説明するための図である。超音波発生装置３０は、図３に示すように、検出部３２と、演算部３４と、照射部３６と、を有する。
【００３１】
検出部３２は、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１を検出する。検出部３２は、例えば、超音波検出素子を有しており、この超音波検出素子によって、空気中を伝搬する超音波Ｗ１を検出することができる。超音波検出素子としては、例えば、圧電素子等を用いた公知の超音波検出素子を用いることができる。検出部３２は、例えば、超音波Ｗ１の位相、振幅、周波数等を検出する。検出部３２は、検出結果に基づく情報である検出結果情報３２ｄを演算部３４に出力する。
【００３２】
演算部３４は、検出結果情報３２ｄに基づいて演算を行う。演算部３４は、検出部３２の検出結果から、超音波Ｗ１の波形とは逆位相の波形を算出する。さらに、演算部３４は、検出部３２の検出結果から、超音波Ｗ１を減衰させることができる大きさの振幅値を算出する。この振幅値は、超音波Ｗ１をどの程度減衰させるかを考慮して決定される。演算部３４は、例えば、超音波Ｗ１の波形の振幅以下となる振幅値を算出する。演算部３４は、演算結果に基づく波形情報３４ｄを、照射部３６に出力する。演算部３４は、例えば、ＣＰＵが記憶部等に記憶された制御プログラムを実行することによりコンピューターとして機能し、これらの処理を行う。
【００３３】
照射部３６は、波形情報３４ｄに基づいて、超音波Ｗ２を発生させる。照射部３６は、この超音波Ｗ２を、第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａに照射する。超音波Ｗ２は、音響共鳴現象により生じる超音波Ｗ１と同じ周波数であって位相が逆である。また、超音波Ｗ２の振幅は、超音波Ｗ１を減衰させることができれば特に限定されず、例えば、超音波Ｗ１の振幅以下である。照射部３６は、例えば、圧電素子等を用いた公知の超音波発生装置である。
【００３４】
なお、ここでは、照射部３６は、第１電極１６の先端部１６ａおよび第２電極１８の先端部１８ａに超音波Ｗ２を照射したが、第１電極１６の先端部１６ａにのみ超音波Ｗ２を照射してもよいし、第２電極１８の先端部１８ａにのみ超音波Ｗ２を照射してもよい。
【００３５】
また、ここでは、超音波Ｗ２が超音波Ｗ１と逆位相である場合について説明したが、これに限定されず、超音波Ｗ１を減衰させることができる超音波Ｗ２であればよい。
【００３６】
１．２． 光源装置の動作
次に、光源装置１００の動作について、図１〜図３を用いて説明する。
【００３７】
光源装置１００では、放電灯駆動装置２０によって放電灯１０の電極１６，１８に交流電流Ｉを供給し、放電灯１０を駆動させる。電極１６，１８に交流電流Ｉを供給することによって、各電極１６，１８の極性を繰り返し交替させることができる。これにより、一方の電極の温度が、他方の電極の温度と比べて、高い状態が続くことを抑制することができる。交流電流Ｉの周波数は、例えば、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。したがって、放電灯１０の点灯周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。
【００３８】
このように放電灯１０の点灯周波数を比較的高い周波数にすると、放電灯１０には、音響共鳴現象が発生する場合がある。放電灯１０に音響共鳴現象が生じると電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａを発生源とする超音波Ｗ１が発生する。
【００３９】
光源装置１００では、この超音波Ｗ１が発生すると、超音波発生装置３０が、超音波Ｗ１とは逆位相の超音波Ｗ２を発生させ、電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに超音波Ｗ２を照射する。具体的には、超音波発生装置３０は、まず、検出部３２によって超音波Ｗ１の周波数、位相、および振幅を検出する。次に、演算部３４が、検出部３２の検出結果から、超音波Ｗ１とは逆位相の波形を算出する。次に、照射部３６が、演算部３４の演算結果から、超音波Ｗ１とは逆位相の超音波Ｗ２を発生させ、電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに超音波Ｗ２を照射する。
【００４０】
このように超音波発生装置３０が、電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに超音波Ｗ２を照射することにより、音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１を減衰させる。
【００４１】
光源装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４２】
光源装置１００によれば、超音波発生装置３０によって、放電灯１０の音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１とは逆位相の超音波Ｗ２を電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに照射することにより、超音波Ｗ１を減衰させることができる。したがって、音響共鳴現象の影響を低減することができる。放電灯に音響共鳴現象が発生すると、電極が振動して照明としての性能に悪影響を及ぼしたり、電極が破壊されたりする場合があるため、望ましくない。光源装置１００によれば、音響共鳴現象の影響を低減することができるため、このような問題を生じさせないことができる。
【００４３】
光源装置１００によれば、超音波発生装置３０が発生させる超音波Ｗ２の振幅を制御することができるため、音響共鳴現象により発生する超音波Ｗ１の減衰率を制御することができる。これにより、音響共鳴現象の悪影響を低減しつつ、放電灯１０の黒化現象を抑制でき、長寿命化および高出力化を図ることができる。以下に、詳細に説明する。
【００４４】
放電灯が駆動すると、電極の先端部が蒸発し、この蒸発した電極材料が発光管の内壁に付着する場合がある。これを放電灯の黒化現象という。放電灯に黒化現象が生じると、寿命が短くなる、出力が低下するなどの問題が生じる。ここで、放電灯に音響共鳴現象によって超音波Ｗ１が発生すると、蒸発した電極材料が揺動し、当該電極材料が発光管の内壁に付着しづらくなる（クリーニング効果）。すなわち、音響共鳴現象により生じた超音波Ｗ１によって黒化現象を抑制することができる。
【００４５】
光源装置１００によれば、上述したように、音響共鳴現象により発生する超音波Ｗ１の減衰率を制御することができる。したがって、例えば、超音波Ｗ１を消滅させないで、放電灯１０の電極１６，１８が振動しない程度、すなわち、音響共鳴現象による悪影響が及ばない程度に超音波Ｗ１を減衰させることができる。これにより、音響共鳴現象の悪影響を低減しつつ、放電灯１０の黒化現象を抑制して、長寿命化および高出力化を図ることができる。
【００４６】
１．３． 光源装置の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る光源装置について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る光源装置において、本実施形態に係る光源装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
（１）第１変形例
まず、第１変形例に係る光源装置について説明する。図４は、第１変形例に係る光源装置の超音波発生装置３０を説明するための図である。
【００４８】
光源装置１００の例では、図３に示すように、超音波発生装置３０の照射部３６は、１つであった。これに対し、第１変形例に係る光源装置では、図４に示すように、超音波発生装置３０の照射部は、２つ（第１照射部３６ａ，第２照射部３６ｂ）である。
【００４９】
演算部３４は、演算結果に基づく波形情報３４ｄを、第１照射部３６ａおよび第２照射部３６ｂに出力する。第１照射部３６ａは、波形情報３４ｄに基づいて、第１電極１６の先端部１６ａに超音波Ｗ２を照射する。第２照射部３６ｂは、波形情報３４ｄに基づいて、第２電極１８の先端部１８ａに超音波Ｗ２を照射する。このように、超音波発生装置３０が２つの照射部３６ａ，３６ｂを有することにより、各電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａに効率よく超音波Ｗ２を照射することができる。
【００５０】
（２）第２変形例
次に、第２変形例に係る光源装置について説明する。図５は、第２変形例に係る光源装置２００を説明するための図である。なお、図５には、放電灯１０およびリフレクター４０の断面図が示されている。
【００５１】
光源装置１００の例では、図１に示すように、超音波発生装置３０が、１つであった。これに対し、第２変形例に係る光源装置２００では、図５に示すように、超音波発生装置が２つ（第１超音波発生装置３０ａ，第２超音波発生装置３０ｂ）である。
【００５２】
第１超音波発生装置３０ａは、第１電極１６の先端部１６ａから発生する超音波Ｗ１を検出し、第１電極１６の先端部１６ａに超音波Ｗ２を照射する。第２超音波発生装置３０ｂは、第２電極１８の先端部１８ａから発生する超音波Ｗ１を検出し、第２電極１８の先端部１８ａに超音波Ｗ２を照射する。
【００５３】
光源装置２００によれば、２つの超音波発生装置３０ａ，３０ｂを有することにより、各電極１６，１８の先端部１６ａ，１８ａごとに、超音波Ｗ１を検出し、超音波Ｗ２を照射することができる。したがって、音響共鳴現象によって生じる超音波Ｗ１を効率よく減衰させることができる。
【００５４】
２． 第２実施形態
次に、本実施形態に係るプロジェクター１０００について、図面を参照しながら説明する。図６は、プロジェクター１０００を模式的に示す図である。なお、図６では、便宜上、放電灯駆動装置２０、超音波発生装置３０、およびプロジェクター１０００を構成する筐体の図示は省略している。
【００５５】
プロジェクター１０００は、スクリーン（図示しない）へ光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。
【００５６】
プロジェクター１０００は、図６に示すように、光源装置１００と、平行化レンズ１０２と、照明光学系１１０と、色分離光学系１２０と、３つの光変調装置１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１４０と、投写レンズ（投写装置）１５０とを有している。
【００５７】
プロジェクター１０００は、本発明に係る光源装置（例えば、光源装置１００）を有する。光源装置１００は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出する。光源装置１００からの光は、平行化レンズ１０２を通過して照明光学系１１０に入射する。この平行化レンズ１０２は、光源装置１００からの光を、平行化する。平行化レンズ１０２は、例えば、凹レンズである。
【００５８】
照明光学系１１０は、光源装置１００からの光の照度を光変調装置１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂにおいて均一化する。また、照明光学系１１０は、光源装置１００からの光の偏光方向を一方向に揃える。この理由は、光源装置１００からの光を光変調装置１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂで有効に利用するためである。
【００５９】
照明光学系１１０は、第１インテグレータレンズ１１２と、第２インテグレータレンズ１１４と、偏光変換素子１１６と、重畳レンズ１１８と、を有している。
【００６０】
第１インテグレータレンズ１１２および第２インテグレータレンズ１１４は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレータレンズ１１２は、平行化レンズ１０２からの光束を複数に分割する。第１インテグレータレンズ１１２の各レンズ素子は、平行化レンズ１０２からの光束を第２インテグレータレンズ１１４のレンズ素子近傍で集光させる。第２インテグレータレンズ１１４のレンズ素子は、第１インテグレータレンズ１１２のレンズ素子の像を光変調装置上に形成する。
【００６１】
２つのインテグレータレンズ１１２，１１４を経た光は、偏光変換素子１１６で特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ１１８は、第１インテグレータレンズ１１２の各レンズ素子の像を光変調装置上で重畳させる。第１インテグレータレンズ１１２、第２インテグレータレンズ１１４、および重畳レンズ１１８は、光源装置１００からの光の強度分布を光変調装置上で均一化させる。重畳レンズ１１８からの光は、色分離光学系１２０（第１ダイクロイックミラー１２１）に入射する。
【００６２】
色分離光学系１２０は、入射光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離する。色分離光学系１２０は、第１ダイクロイックミラー１２１と、反射ミラー１２２，１２６，１２８と、フィールドレンズ１２３Ｒ，１２３Ｇ，１２３Ｂと、第２ダイクロイックミラー１２４と、リレーレンズ１２５，１２７と、を有している。
【００６３】
第１ダイクロイックミラー１２１は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１２１へ入射したＲ光は、第１ダイクロイックミラー１２１および反射ミラー１２２における反射により光路が折り曲げられ、Ｒ光用フィールドレンズ１２３Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ１２３Ｒは、反射ミラー１２２からのＲ光を平行化し、Ｒ光用光変調装置１３０Ｒへ入射させる。
【００６４】
第１ダイクロイックミラー１２１を透過したＧ光およびＢ光は、第２ダイクロイックミラー１２４へ入射する。第２ダイクロイックミラー１２４は、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー１２４へ入射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー１２４での反射により光路が折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ１２３Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ１２３Ｇは、第２ダイクロイックミラー１２４からのＧ光を平行化し、Ｇ光用光変調装置１３０Ｇへ入射させる。
【００６５】
第２ダイクロイックミラー１２４を透過したＢ光は、リレーレンズ１２５を透過した後、反射ミラー１２６での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー１２６からのＢ光は、さらにリレーレンズ１２７を透過した後、反射ミラー１２８での反射により光路が折り曲げられ、Ｂ光用フィールドレンズ１２３Ｂへ入射する。Ｒ光の光路およびＧ光の光路よりもＢ光の光路が長いことから、光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ１２５，１２７を用いるリレー光学系が採用されている。
【００６６】
Ｒ光用光変調装置１３０Ｒは、Ｒ光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｒ光用光変調装置１３０Ｒに設けられた液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像情報に応じて変調するための液晶層を封入している。Ｒ光用光変調装置１３０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１４０へ入射する。
【００６７】
Ｇ光用光変調装置１３０Ｇは、Ｇ光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｇ光用光変調装置１３０Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１４０のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００６８】
Ｂ光用光変調装置１３０Ｂは、Ｂ光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。Ｂ光用光変調装置１３０Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１４０のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００６９】
クロスダイクロイックプリズム１４０は、互いに略直交する２つのダイクロイック膜１４２，１４４を有する。第１ダイクロイック膜１４２は、Ｒ光を反射し、Ｇ光およびＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜１４４は、Ｂ光を反射し、Ｒ光およびＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム１４０は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成し、投写レンズ１５０の方向へ射出する。投写レンズ１５０は、クロスダイクロイックプリズム１４０で合成された光をスクリーンの方向へ投写する。
【００７０】
プロジェクター１０００によれば、音響共鳴現象の影響を低減できる光源装置１００を有するため、良好な画像を得ることができる。
【００７１】
なお、プロジェクター１０００は、光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid Crystal On Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＧＬＶ（Grating Light Valve）等を用いてもよい。プロジェクター１０００は、色光ごとに光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクター１０００は、１つの光変調装置により２つまたは３つ以上の色光を変調する構成としてもよい。プロジェクター１０００は、光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクター１０００は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクターであってもよい。
【００７２】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００７３】
Ｗ１ 第１超音波、Ｗ２ 第２超音波、ＡＸ 中心軸、Ｄ 照射方向、
２ 第１端部、４ 第２端部、１０ 放電灯、１２ 発光管、１４ 放電空間、
１６ 第１電極、１６ａ 先端部、１８ 第２電極、１８ａ 先端部、
２０ 放電灯駆動装置、２２ 電力制御部、２４ 極性反転部、２６ 制御部、
３０ 超音波発生装置、３０ａ 第１超音波発生装置、３０ｂ 第２超音波発生装置、
３２ 検出部、３４ 演算部、３６ 照射部、３６ａ 第１照射部、
３６ｂ 第２照射部、４０ リフレクター、５０ 直流電源、１００，２００光源装置、
１０２ 平行化レンズ、１１０ 照明光学系、１１２ 第１インテグレータレンズ、
１１４ 第２インテグレータレンズ、１１６ 偏光変換素子、１１８ 重畳レンズ、
１２０ 色分離光学系、１２１ 第１ダイクロイックミラー、
１２２，１２６，１２８ 反射ミラー、１２３Ｒ Ｒ光用フィールドレンズ、
１２３Ｇ Ｇ光用フィールドレンズ、１２３Ｂ Ｂ光用フィールドレンズ、
１２４ 第２ダイクロイックミラー、１２５，１２７ リレーレンズ、
１３０Ｒ Ｒ光用光変調装置、１３０Ｇ Ｇ光用光変調装置、
１３０Ｂ Ｂ光用光変調装置、１４０ クロスダイクロイックプリズム、
１４２ 第１ダイクロイック膜、１４４ 第２ダイクロイック膜、１５０ 投写レンズ、１０００ プロジェクター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電媒質が封入された放電空間を有する発光管、第１電極および第２電極、を有する放電灯と、
前記第１電極および前記第２電極に交流電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部と、
前記放電灯の音響共鳴現象により生じた第１超音波とは逆位相の第２超音波を発生させる超音波発生部と、
を含み、
前記第１電極の先端部と前記第２電極の先端部は、前記放電灯の前記放電空間内に配置され、
前記超音波発生部は、
前記第１超音波を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果から、前記第１超音波の波形とは逆位相の波形を算出する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて前記第２超音波を発生させ、少なくとも前記第１電極の先端部および前記第２電極の先端部の一方に前記第２超音波を照射する照射部と、
を有する、ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記照射部は、２つ設けられ、
２つの前記照射部のうちの第１照射部は、前記第１電極の先端部に前記第２超音波を照射し、
２つの前記照射部のうちの第２照射部は、前記第２電極の先端部に前記第２超音波を照射する、ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投写する投写装置と、
を含む、ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１】
放電媒質が封入された放電空間を有する発光管、第１電極および第２電極、を有する放電灯と、
前記第１電極および前記第２電極に交流電流を供給し、前記放電灯を駆動する放電灯駆動部と、
前記放電灯の音響共鳴現象により生じた第１超音波とは逆位相の第２超音波を発生させる超音波発生部と、
を含み、
前記第１電極の先端部と前記第２電極の先端部は、前記放電灯の前記放電空間内に配置され、
前記超音波発生部は、
前記第１超音波を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果から、前記第１超音波の波形とは逆位相の波形を算出する演算部と、
前記演算部の演算結果に基づいて前記第２超音波を発生させ、少なくとも前記第１電極の先端部および前記第２電極の先端部の一方に前記第２超音波を照射する照射部と、
を有する、ことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記照射部は、２つ設けられ、
２つの前記照射部のうちの第１照射部は、前記第１電極の先端部に前記第２超音波を照射し、
２つの前記照射部のうちの第２照射部は、前記第２電極の先端部に前記第２超音波を照射する、ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記交流電流の周波数は、１０ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投写する投写装置と、
を含む、ことを特徴とするプロジェクター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１９５２００（Ｐ２０１２−１９５２００Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９０４８（Ｐ２０１１−５９０４８）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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